JP2020069474A - 流体浄化装置およびその動作方法 - Google Patents

Abstract

【課題】流体浄化装置のロック解除機構を改善する。【解決手段】中空内部を有するタンク１０４と、このタンクに封止連結されるカバー１３０と、このカバーに回動可能に連結された解除アセンブリ１４２とを備え、解除アセンブリは、中空内部に流体連結された解放バルブ１４０を有し、解除アセンブリは、第１位置と第２位置との間を移動可能であり、解放バルブは、動作位置、解除位置および非動作位置の間を移動可能である。【選択図】図９

Description

本発明は流体浄化装置に関し、特に、交換可能な媒体モジュールを有する流体浄化装置に関する。

種々の洗浄用途において、浄化された水（本明細書では「浄水」と呼ぶ）を使用することが望ましい。浄水の一般的な用途のひとつに、窓、自動車、建物、太陽電池パネルなどの表面の洗浄がある。例えば、浄水を脱塩（ＤＭ：ｄｅｍｉｎｅｒａｌｉｚｅｄ）水としても知られている脱イオン（ＤＩ：ｄｅｉｏｎｉｚｅｄ）水の形で使用することが、自動車のような滑らか、あるいは反射性の表面を洗浄するときに、有効であることが知られている。浄水は、水が乾燥したときに表面に残る未処理水中の不純物によって形成される水ジミおよびウォータースポットを減らすことができる。

多くの浄水システムは、１種類以上の浄化媒体を単独で、あるいは、限定するわけではないが、粒子濾過、蒸留（すなわち蒸留水）、逆浸透、脱塩、炭素濾過、濾過、精密濾過、限外濾過、紫外線酸化、電気透析、ナノ濾過、その他、およびそれらのいずれかの組み合わせなどの他の装置／プロセスと組み合わせて、使用する。

いくつかの浄水システムは、浄化媒体を収容または収納する媒体浄化装置を提供することによって、効果が減じた（劣化した）使用済みの浄化媒体の交換容易性を改善する。さらに別の浄水システムは、入力水に１以上の成分を添加する、あるいは除去することによって、水を調整する。

ＵＳ ２０１５／０３５３３８３ Ａ１

したがって、既存の水調整システムは、それらの意図された目的には適しているが、特に、ここに記載される特徴を有する流体浄化システムを提供するという点で、改善の余地が残っている。

本発明のひとつの側面によれば、流体浄化装置が提供される。この流体浄化装置は、タンク、カバーおよび解除アセンブリを備える。タンクは中空内部を有する。カバーはタンクに封止連結される。解放アセンブリは、カバーに回動可能に連結され、解放アセンブリは中空内部に流体的に連結された解放バルブを有し、解放アセンブリは第１位置と第２位置との間で移動可能であり、解放バルブは、動作位置、解除位置および非動作位置の間を移動可能である。

追加的または代替的に、この態様または別の態様では、タンクはロック機構を有する。解除アセンブリはロック部材を有し、このロック部材は、動作位置および非動作位置でロック機構と係合し、また、解除位置でロック機構から回転して離れてロック解除される。解除アセンブリが動作位置から解除位置に回転するとき、解放バルブが開くと同時にロック部材がロック解除される。

追加的または代替的に、ロック部材と解放バルブとの間に連結されるレバーを備え、このレバーは、解放バルブに動作連結される部分を有する。ここで、開放バルブはさらに、第１端に配置されたカップ部を有するバルブ部材を備え、このバルブ部材の開口している第２端は、レバーに選択的に係合する。追加的または代替的に、この態様または別の態様では、カップ部とカバーまたはタンクの一方との間に動作可能に配置された第１封止部材をさらに備え、この第１封止部材は、動作位置にあるときに、カップ部およびカバーまたはタンクの一方と封止係合する。追加的または代替的に、この態様または別の態様では、キャップ部材が第２端に連結される。第２封止部材がキャップ部材とカバーまたはタンクのうちの一方との間に動作可能に配置され、この第２封止部材は、非動作位置および解放位置にあるときに、カバーまたはタンクのうちの一方と封止係合する。

追加的または代替的に、この態様または別の態様では、カップ部は一端に凹領域を有し、この凹領域は、タンクの中空内部に面する開口部を有する。追加的または代替的に、この態様または別の態様では、カップ部とカバーとの間に連結された付勢部材をさらに備え、この付勢部材は、バルブ部材を非動作位置に付勢する。追加的または代替的に、この態様または別の態様では、付勢部材は、バルブ部材に、１から９００グラムの力、２から４５０グラムの力、５から１００グラムの力、あるいは２１グラムの力を加える。

追加的または代替的に、この態様または別の態様では、付勢部材の付勢力に対するカップ部の表面積の割合は、０．１から６４ｍｍ^２／グラム、０．１から３２ｍｍ^２／グラム、０．６から１３ｍｍ^２／グラム、または３ｍｍ^２／グラムである。

本開示の別の側面によれば、流体浄化装置が提供される。この装置は、タンク、カバー、レバーおよび解放バルブを備える。タンクは中空内部を有する。カバーはタンクに封止連結される。レバーはカバーまたはタンクの一方に移動可能に連結される。解放バルブは、レバーに動作連結され、一端にカップ部が配置されたバルブ部材を有し、開放位置にあるとき中空内部と環境との間に流路を形成する。付勢部材が解放バルブに動作連結され、この付勢部材は、カップ部が液体に接していないときにバルブ部材を開放位置へと付勢する。

追加的または代替的に、この態様または別の態様では、第１封止部材が、カバーまたはタンクの一方に動作可能に配置され、この第１封止部材は、カップ部が液体に接しているとき、中空内部を環境から封止する。追加的または代替的に、この態様または別の態様では、解除アセンブリが、バルブ部材のカップ部と反対側の端に連結されたキャップをさらに有する追加的または代替的に、この態様または別の態様では、カバーとタンクとの一方とキャップとの間に動作可能に配置された第２封止部材をさらに備える。

追加的または代替的に、この態様または別の態様では、付勢部材は、バルブ部材に、１から９００グラムの力、２から４５０グラムの力、５から１００グラムの力、あるいは２１グラムの力を加える。追加的または代替的に、この態様または別の態様では、付勢部材の付勢力に対するカップ部の表面積の割合は、０．１から６４ｍｍ^２／グラム、０．１から３２ｍｍ^２／グラム、０．６から１３ｍｍ^２／グラム、または３ｍｍ^２／グラムである。

本開示の別の側面によると、流体浄化装置を操作する方法が提供される。この方法は、解放バルブを非動作位置に付勢して、タンクの中空内部と流体浄化装置の外部との間に流路を形成する。タンクが流体で満たされたことに応答して、解放バルブが閉じられる。動作時には中空内部が加圧される。解放バルブの解放位置への移動に応答して、中空内部から圧が抜かれ、カバーがロック解除される。

追加的または代替的に、この態様または別の態様では、解放バルブを閉じることで、解放バルブのカップ部に対して流体の圧力が加えられる。追加的または代替的に、この態様または別の態様では、中空内部の圧力抜きとカバーのロック解除とが同時に生じる。追加的または代替的に、この態様または別の態様では、中空内部が流体と接していないことに応答して、解放バルブが非作動位置へ移動する。

追加的または代替的に、この態様または別の態様では、解放バルブは、動作位置にあるときに、第１封止材で封止される。追加的または代替的に、この態様または別の態様では、解放バルブが、非動作位置にあるとき、第２封止材で封止される。追加的または代替的に、この態様または別の態様では、解放バルブへの付勢力に対する解放バルブの表面積の割合が、約３ｍｍ^２／グラムである。

本開示の別の側面によると、流体浄化システムが提供される。このシステムは、第１ポートと中空内部とを有するタンクを備える。浄化装置が少なくとも部分的に中空内部内に配置される。カバーがタンクに封止連結され、カバーアセンブリは浄化装置に流体的に連結される第２ポートを有する。解放アセンブリがカバーに回動可能に連結され、解除アセンブリが中空内部に流体連結された解放バルブを有し、解除アセンブリが第１位置と第２位置との間で回転可能であり、開放バルブは、動作位置、解除位置および非動作位置の間を移動可能である。

追加的または代替的に、この態様または別の態様では、タンクはロック機構を含む。解除アセンブリは、作動位置および非作動位置でロック機構と係合するロック部材を有し、このロック部材は、解除位置でロック機構から離れるように回転し、解除される。解除アセンブリが動作位置または非動作位置から解除位置に回転すると、解放バルブが開き、ロック部材が同時に外れる。

追加的または代替的に、この態様または別の態様では、ロック部材と解放バルブとの間にレバーが連結され、レバーは、解放バルブに動作可能に連結された部分を有する。リリーフバルブは、第１端に配置されたカップ部を有するバルブ部材と、レバーと選択的に係合するバルブ部材の反対側の第２端とをさらに有する。

追加的にまたは代替的に、この態様または別の態様では、カップ部とカバーまたはタンクの一方との間に動作可能に配置された第１封止材は、動作位置にあるとき、カップ部とカバーまたはタンクの一方とを封止係合する。追加的または代替的に、この態様または別の態様では、キャップ部材が第２端に連結される。第２封止材は、キャップ部材とカバーまたはタンクの一方との間に動作可能に配置され、非動作位置および解放位置にあるとき、カバーまたはタンクの一方と封止係合する。

追加的または代替的に、この態様または別の態様では、カップ部は一端に凹領域を有し、この凹領域は、タンクの中空内部に面する開口を有する。追加的または代替的に、この態様または別の態様では、カップ部とカバーとの間に連結された付勢部材が、バルブ部材を非作動位置に付勢する。

これらおよび他の利点および特徴を、図面と併せて以下の説明からより明らかにする。

本開示に係る発明は、本明細書と共に提出された特許請求の範囲において具体的に指摘され、かつ明確に特許請求されている。本開示の前述および他の特徴、ならびに利点は、添付の図面と併せて、以下の詳細な説明から明らかとなる。

図１は、本発明の一実施形態に係る流体浄化装置の斜視図である。 図２は、図１の流体浄化装置の他の斜視図である。 図３は、図１の流体浄化装置の上面図である。 図４は、図１の流体浄化装置の分解斜視図である。 図５は、図１の流体浄化装置のタンク部分の部分斜視図である。 図６は、図１の流体浄化装置のカバーアセンブリの底面から見た斜視図である。 図７は、図１の流体浄化装置のロックおよびその解除のためのアセンブリの部分斜視図である。 図８は、図７のアセンブリの斜視図である。 図９は、図３の線Ａ−Ａに沿った一実施形態に係る部分斜視断面図である。 図１０は、図９のアセンブリの一実施形態に係る部分横断面図であり、ロックおよびその解除のためのアセンブリが動作（閉じた、またはロックされた）位置にある状態を示す。 図１１は、図９のアセンブリの一実施形態に係る部分横断面であり、ロックおよびその解除のためのアセンブリが解除されロックされていない位置にある状態を示す。 図１２は、図３の線Ａ−Ａに沿った一実施形態に係る部分断面図であり、ロックおよびその解除のためのアセンブリが動作位置にある状態を示す。 図１３は、図１２のアセンブリの断面図であり、ロックおよびその解除のためのアセンブリが動作位置にある状態を示す。 図１４は、図１２のアセンブリの横断面図であり、ロックおよびその解除のためのアセンブリが非動作位置にある状態を示す。 図１５は、図１２のアセンブリの横断面図であり、ロックおよびその解除のためのアセンブリが解除されロックされていない位置にある状態を示す。 図１６は、図３の線Ａ−Ａに沿った別の実施形態に係る部分断面図であり、ロックおよびその解除のためのアセンブリが動作位置にある状態を示す。 図１７は、図１６のアセンブリの横断面図であり、ロックおよびその解除のためのアセンブリが動作位置にある状態を示す。 図１８は、図１６のアセンブリの横断面図であり、ロックおよびその解除のためのアセンブリが非動作位置にある状態を示す。 図１９Ａは、図１６のアセンブリの横断面図であり、ロックおよびその解除のためのアセンブリが解除されロックされていない位置にある状態を示す。 図１９Ｂは、図１のアセンブリの一部を断面で示す斜視図であり、ロックおよびその解除のためのアセンブリが解除されロックされていない位置にある状態を示す。 図２０Ａは、図４の媒体モジュールが拘束されずに静止状態にある状態の斜視図である。 図２０Ｂは、図４の媒体モジュールが拘束されずに静止状態にある状態の側面図である。

以下、本発明の実施形態について、その利点および特徴と共に、図面を参照して説明する。

本発明の実施形態は、浄水を調整または生成するために使用される流体浄化システムに関する。実施形態は、システムの内部から圧力を解放すると同時にカバーアセンブリのロックを解除するためのアセンブリにおいて、技術的効果をもたらす。

図１を参照すると、この実施形態は、流体浄化システム（以下、単に「システム」ともいう）１００を示す。ここで留意すべきは、この実施形態について洗浄用途に使用するための浄水を発生させる流体浄化システム１００として説明するが、これは例示目的のためであって、特許請求の範囲がそのように制限されるものではなく、流体浄化システム１００は、車両洗浄で使用するための水の調整など、他の用途でも使用することができることである。システム１００は基部１０５を備え、タンク１０４を保持して支持する。タンク１０４は、入口ポート１０６と中空内部１０８とを有する（図４）。タンク１０４は、開口端１１０（図４）を有する。

中空内部１０８は、交換式の媒体モジュール１１２を受け入れる大きさの直径の内面を有する。この媒体モジュールは、中空内部１０８に挿入されたときに圧縮状態となる浄化媒体１１３（図２０Ａ）を備える。ここで留意すべきは、本明細書で説明する実施形態では、中空内部１０８を円形としているが、これは例示目的のためであり、特許請求の範囲がそのように限定されるものではないことである。１または複数の実施形態では、中空内部１０８は、限定されるわけではないが、例えば正方形、長方形、楕円形、または多角形など、任意の適切な形状とすることができる。

ここで留意すべきは、本明細書で説明する実施形態では、ポート１０６を「入口」とし、ポート１１８を「出口」として説明するが、これは例示目的であり、特許請求の範囲がそのように限定されるものではないことである。別の実施形態では、液体の流れを逆にし、ポート１１８を「入口」、ポート１０６を「出口」とすることもできる。

一実施形態では、媒体モジュール１１２は、初期容量の浄化媒体を含む。例えば浄水を生成するためにシステム１００を動作させると、水は媒体を通過して浄化される。ここでは、用語「混じりけのない」、「浄化された」、および「浄化」は、水または任意の他の流体からの、１以上の成分の除去および／または１以上の成分の添加を含む意味で用いる。除去または添加される成分は、限定されるわけではないが、鉱物、塩、懸濁粒子、細菌などの可溶性および／または不溶性材料を含むことができ、可溶性成分はしばしば、全溶解固形物、すなわちＴＤＳ（ｔｏｔａｌ ｄｉｓｓｏｌｖｅｄ ｓｏｌｉｄｓ）と呼ばれる。

動作中には、流体の浄化により、浄化媒体が徐々に劣化する。浄化媒体が劣化するにつれて、体積も減少する。ここで使用する用語「劣化体積」は、（例えば出口ポート１１８における）出力水のＴＤＳレベルが入力水と実質的に同じになるような動作状態となる体積を意味する。劣化体積は、初期体積よりも約１０から２０％少ないことがわかっている。したがって、例示の実施形態では、浄化媒体の初期体積は、体積の２０％の減少を許容でき、劣化体積となったときでも依然として圧縮下にあるように選択される。

一実施形態において、浄化媒体は、薄く多孔質で可撓性および／または弾力性のある材料から作られた部材に収容される。一実施形態では、材料の少なくともひとつは、多孔質で、かつ弾力性がある。別の実施形態では、材料の少なくともひとつが、多孔質で、かつ可撓性がある。いくつかのそのような実施形態では、部材が、５％から２５％のエラスタンと７５％から９５％のナイロンとを有する材料、好ましくは１０％から２０％のエラスタンと８０％から９０％のナイロンとから形成される材料により形成される。１５％のエラスタンと８５％のナイロンとを有することが望ましい。一実施形態において、可撓性バッグは、１００％ナイロンまたはポリアミド（ＰＡ）である。

図示の実施形態では、交換式媒体モジュール１１２は、タンク１０４内に挿入された後には、管状の形状をしている。ここで留意すべきは、第１部材２０２の弾性のために、モジュール１１２は、タンク１０４の外側の表面上に配置されたときに、球根状の形状を有することである。モジュール１１２に可撓性があるものの比較的低い弾性を有する別の実施形態では、モジュール１１２は、タンク１０４の外側の表面上に配置されたときに、（例えば球根状ではなく）比較的まっすぐな側面を有することができる。モジュール１１２が１３０ｍｍの内径を有するタンク１０４と共に使用するように構成されているいくつかの実施形態では、モジュール１１２は、１００ｍｍから３００ｍｍ、または約１４０ｍｍから２５０ｍｍ、およびその間の任意の部分的な範囲の外径を有することができる。このようにして、モジュール１１２は、中空内部１０８の内径の約−４％の、±２０％以内、または−１０％から０％以内であり、中空内部１０８の内径の約−４％、およびそれらの間の任意の部分範囲である外径を有する。

タンクは、複数の放射状ピンすなわちリブ１２０、１２２（図５）を備え、第１の複数のリブ１２０が、開口端１１０により近く配置される。第２の複数のリブ１２２は、それぞれから放射方向外向きに延びる突起１２４を備える。図示の実施形態では、突起１２４が、各リブ１２２の中央に配置されている。ここでより詳細に説明すると、リブ１２０、１２２は、カバーアセンブリ１２６内のスロットと係合するように、寸法および位置が設定されている。ここで留意すべきは、図示の実施形態では、リブ１２０、１２２がタンク１０４の外径上に配置されているように示されているが、別の実施形態では、リブ１２０、１２２がタンク１０４の内径上に配置されても良いことである。さらに別の実施形態では、タンク１０４がスロットを有し、カバーアセンブリ１２６が対応するリブを有する。

図１から図６を参照すると、カバーアセンブリ１２６が示されている。このカバーアセンブリ１２６は、リブ１２０、１２２がスロット１２８（図６）をＯリング１３７（図９）に係合させるときに、タンク１０４を覆って封止する寸法に設定されさている。カバーアセンブリ１２６は、ハンドル１３２が連結された本体１３０を備える。本体１３０は、タンク１０４の中空内部１０８と流体連通する中空内側部分１３４を有する。一実施形態では、ディフューザエレメント１３６を本体１３０に連結することができる。ポート１１８は、中空内部１０８と流体連通する。ポート１１８は、調節された水をシステム１００から最終用途に移送する出口ポートとすることができる。

図示の実施形態では、カバーアセンブリ１２６が、中空内側部分１３４の内径に形成されたスロット１２８を有する。カバーアセンブリ１２６がタンク１０４上に配置され、長手方向軸の周りに互いに回転すると、リブ１２０がスロット１２８内に収容されて、タンク１０４とカバーアセンブリ１２６との間に流体封止を形成する。

図７から図１１を参照すると、カバーアセンブリ１２６は、圧力解放バルブ１４０および解除アセンブリ１４２をさらに備える。解除アセンブリ１４２は、レバー１４４およびロック部材１４６を有する。図示の実施形態では、レバー１４４およびロック部材１４６が２つの別々の構成部品となっており、これらが互いに固定的に連結されている。ここで留意すべきは、別の実施形態では、レバー１４４およびロック部材１４６を単一の構成部品として製造することができることである。解除アセンブリ１４２は、軸１４８の周りに回動可能に、本体１３０に連結されている。

レバー１４４は、本体１３０の頂部を覆って延びる部分１５０を有する。ここでより詳細に論じるように、部分１５０の端１５２は、解放バルブ１４０と係合してこれを動作させる。レバー１４４はさらに、本体１３０の側部に沿って延びる第２部分１５４を有する。例示の実施形態では、ロック部材１４６が第２部分１５４に連結している。一実施形態では、ロック部材１４６は第１アーム１５６および第２アーム１５８を備える（図８）。アーム１５６、１５８はそれぞれ、トラニオン１６０を有する。トラニオン１６０は、本体１３０の凹部と係合して、軸１４８を確定する。本体１３０の側面に沿って延びかつ本体１３０の側面を越えて延びるのは、ロックアーム１６２である。ロックアーム１６２は、遠端に突起１６４を有する。一実施形態では、突起１６４は、ロックアーム１６２に対してほぼ垂直に延びており、突起１２４（図５）を受け入れるように寸法が設定されたスロット１６６を有する。図示の実施形態では、ロックアーム１６２は、本体１３０の底縁１６８（図７）を越えて延びるように寸法が設定されている。

カバーアセンブリ１２６をタンク１０４上に配置し、回転させてリブ１２０をスロット１２８内に係合させると、傾斜面１７０がリブ１２２と接触して解除アセンブリ１４２を軸１４８の周りに回転させ、これにより、突起１６４が、突起１２４の端を越えてスロット１６６が突起１２４と整列するまでスライドする。スロット１６６が突起１２４と整列すると、解除アセンブリ１４２が付勢部材１７２（図９）の影響を受けて逆回転し、突起１２４をスロット１６６に入り込ませて係合させる。ここで留意すべきは、突起１２４とスロット１６６との係合が、カバーアセンブリ１２６のそれ以上の回転を防止することである。リブ１２０、１２２がスロット１２８と係合するので、カバーアセンブリ１２６がリブ１２０、１２２のスロット１２８との係合によりタンク１０４と封止連結し、Ｏリング１３７のタンク１０４の側壁１３９（図９）との連結が圧力封止を形成する。

解放バルブ１４０は、付勢部材１７２と端１５２との間に配置されたキャップ１７４を備える。キャップ１７４には、ステム１７８およびヘッド１８０を有するバルブ本体１７６が連結される。この実施形態では、ステム１７８が、キャップ１７４内の開口に連結するネジ山を有する。別の実施形態では、ステム１７８は、限定されるわけではないが、例えば圧縮適合あるいは接着など、他の固定手段を介してキャップ１７４に連結される。ステム１７８は、本体１３０内の開口１８２を通って延び、解放バルブをカバーアセンブリに固定する。一実施形態では、封止部材１８４が、ヘッド１８０と本体１３０の表面１８６（図１１）との間に配置される。一実施形態では、封止部材１８４が、表面１８６に連結される。封止部材１８４は、解放バルブ１４０が閉位置にあるときに、ヘッド１８０と本体１３０との間に封止を提供する（図９、図１０）。

動作中、操作者は、上述のように、カバーアセンブリ１２６をタンク１０４に連結する。流体源がポート１０６、１１８の一方に連結され、出口導管がポート１０６、１１８の他方に連結される。このとき、システム１００は、入力ポートから流体（例えば水）を受け取ることによって動作し、流体をモジュール１１２内の浄化媒体に通すことにより流体を調整し、そして、調整された流体を出力ポートに供給する。ここで留意すべきは、システム１００の動作が、システム１００の内部容積を加圧していることである。この内部圧力は、スロット１２８に対するリブ１２０の係合力を増大させる。その結果、操作者がシステム１００の使用を終了したとき、その内圧のために、カバーアセンブリ１２６の取り外しが困難、あるいは不可能になる。

これを解決するために、操作者がカバーアセンブリ１２６を取り外そうとするとき、操作者は、レバー１４４の部分１５０を押す。部分１５０の押し下げは、図１１に示されるように、２つの動作を同時に引き起こす。第１に、部分１５０の押し下げが、キャップ１７４を介する付勢部材１７２の付勢力に打ち勝ち、その結果、バルブ本体１７６が基部１０５に向かう方向に並進運動する。これがヘッド１８０を表面１８６から移動させて空隙１８８を生じさせ、システム１００の内部容積内の圧力が開口１８２から放出されるようにする。第２に、部分１５０を押し下げると、解除アセンブリ１４２が（図１１の位置から見て反時計回りの方向に）回転する。この回転は、ロックアーム１６２および突起１６４をタンク１０４の側壁から離れるように移動させて、突起１２４をスロット１６６から外す。スロット１６６が突起１２４から外れるのに伴い、カバーアセンブリ１２６をリブ１２０がスロット１２８から外れるまで回転させることができ、カバーアセンブリ１２６をタンク１０４から持ち上げることができるようになる。

図１２から図１５を参照すると、空気解放バルブアセンブリ２００を有するカバーアセンブリ１２６の別の実施形態が示される。カバーアセンブリ１２６は、図７から図１１に関連して説明したものと同じ解除アセンブリ１４２を有する。一実施形態では、空気解放バルブアセンブリ２００が、カバー内の開口２０４を通って延びるバルブ部材２０２を有する。開口２０４は、開口２０４の内径とバルブ部材２０２の外面との間に間隙を提供するように寸法が設定され、これにより、解放バルブの少なくともいくつかの位置において、タンクの中空内部と周囲環境との間に流路が形成される。

バルブ部材２０２はさらに、一端にカップ部２０６を有する。図示の実施形態では、カップ部２０６は、凹領域２１０を画定する円筒壁２０８を有する。凹領域２１０の開口部は、タンク１０４の中空内部に面している。封止材２１２が、カップ部２０６の表面とカバー１２７の表面２１４との間に配置される。図示の実施形態では、封止材２１２はカップ部２０６と共に移動し、バルブ部材２０２が閉じていない位置にあるとき（例えば解放されているか、または水がないとき）、封止材２１２が表面２１４からオフセットし（図１４および図１５）、開口２０４を通る流路がむき出しになる。ここで留意すべきは、カップ部２０６が凹領域２１０と共に示されているが、これは、例示を目的としてもので、本発明の範囲を限定するものではないことである。別の実施形態では、カップ部は他の形状を有することができ、限定されるわけではないが、平坦または平板状の底面を有するものでもよい。典型的な実施形態では、バルブ部材２０２はポリプロピレン製であり、封止材２１２はデュロメーター硬さ６０のネオプレン製である。

バルブ部材２０２は、圧縮バネ２１６などの付勢部材によって付勢される。一実施形態では、バネ２１６は、表面２１４とカップ部２０６上のフランジ２１８との間に配置される。典型的な実施形態では、バネ２１６は３１６ステンレススチール製である。バネ２１６の寸法は、フランジ２１８に十分な力を加えて、水源がシステム１００に接続されていないときにバルブ部材２０２を開位置（図１４）に移動させるような大きさである。バネ２１６の寸法はさらに、流体／水源がシステムに接続されてタンク１０４の中空内部を満たすとき、バルブ部材２０２が開位置から閉位置へ移動する（図１２）ような大きさである。言い換えれば、バルブアセンブリ２００は、システム１００内の流体／水レベル２１５がカップ部分２０６に接触するときはいつでも自動的に閉じる、通常は開いたシステムである。一実施形態では、バネ力が１グラムから９００グラム、バネ力に対するカップ部２０６の表面積が０．１ｍｍ^２／グラムから６４ｍｍ^２／グラムである。別の実施形態では、バネ力が２グラムから４５０グラム、バネ力に対するカップ部の表面積が０．１ｍｍ^２／グラムから３２ｍｍ^２／グラムである。さらに別の実施形態では、バネ力が５グラムから１００グラム、バネ力に対するカップ部の表面積が０．６ｍｍ^２／グラムから１３ｍｍ^２／グラムである。さらに別の実施形態では、バネ力が約２１グラム、バネ力に対するカップ部２０６の表面積が約３ｍｍ^２／グラムである。一実施形態では、カップ部２０６の表面積は約６４ｍｍ^２である。ここで、カップ部分２０６の表面積とは、システム１００内の流体／接触物／水の圧力が作用している外側表面積をいう。

ここで留意すべきは、図１３に示す流体／水レベル２１５の実施例は、その高レベルすなわち動作中レベルを示しているが、動作が開始されると、流体／水レベルはタンク１０４の底から始まって、徐々にカバーアセンブリ１２６に向かって満たされることである。タンク１０４が満たされると、タンク１０４内の空気が開口２０４を通って排出される。流体／水レベルがカップ部２０６と接触するレベルまで満たされると、流体／水レベル２１５がほぼ表面２１４に達するまで流体／水位が上昇し続けるように、バルブ部材２０２が移動する。この時点で、バルブ部材２０２が閉鎖位置すなわち動作位置に移動し、開口部２０４が封止される。

一実施形態では、キャップ２２０が、バルブ部材２０２のカップ部２０６とは反対側の端に連結される。典型的な実施形態では、キャップ２２０はポリプロピレンまたはガラス充填ポリプロピレン製である。キャップ２２０は開口２０４よりも大きく、これにより、バルブ部材２０２が開位置に移動するときに、バルブ部材２０２の移動を制限する。一実施形態では、キャップ２２０は、スナップフィットによってバルブ部材２０２に連結される。一実施形態では、カップ部２０６は、カップ部２０６と接触する流体／水がバネ２１６の付勢力を克服してバルブ部材２０２を閉位置に移動させるのに十分な表面積を有する。一実施形態では、カップ部分２０６は、５から４００ｍｍ^２の表面積を有することができる。いくつかの実施形態では、カップ部２０６は、２０から１２０ｍｍ^２の表面積を有することができる。特定の理論に限定されないが、バネ２１６の付勢力に打ち勝つ条件に、バルブ部材２０２の浮力、バルブ部材２０２に接する水、システム１００内の流体の水圧、またはそれらの組み合わせに依存する。

ここで留意すべきは、空気解放バルブアセンブリ２００の動作は、システム１００の内部をスロット１２８とリブ１２０との間の係合を引き起こす高い圧力レベルとし、十分な力で、カバーアセンブリが外れることを防止することである。一実施形態によれば、システム１００は、内圧を解放すると同時に突起１２４（図７）からスロット１６６を解放して、カバーアセンブリ１２６をタンク１０４からロック解除するように構成される。これにより、端１５２がキャップ２２０と係合し、バルブ部材２０２に力を加える。この力は、バルブ部材２０２をタンクの内側に向かって直線的に変位させ、封止材２１２を表面に２１４から離す。これにより、開口部２０４とバルブ部材２０２との間の流路が開き、システム１００内の圧力が周囲に逃げることを許容し、水がシステム１００の外に流出できるようにする。さらに、解除アセンブリが回転すると、スロット１６６が突起１２４から外れ、利用者がカバーアセンブリ１２６をタンク１０４に対して回転させて、タンク１０４から外すことができるようになる。

ここで留意すべきは、使用者が部分１５０から圧力を解放すると、解除アセンブリ１４２は、バネ２２２の付勢力により、元の位置に回転して戻ることである。さらに、解除アセンブリ１４２が使用者によって解除されると、バルブアセンブリ２００は非動作位置（図１４）に移動し、カップ部２０６および封止材２１２は、バネ２１６の付勢力の下で、表面２１４からオフセットされる。ここで留意すべきは、ここで説明する実施形態では封止材２１２がカップ部２０６に連結されているか、またはカップ部２０６と共に移動するものとしているが、これは例示目的であり、特許請求の範囲はそのように限定されるべきではないことである。別の実施形態では、封止材２１２が表面２１４に連結されてもよく、カップ部の上面が閉位置において封止材２１２と接触するように移動するときに、封止が形成される。

ここで留意すべきは、いくつかの実施形態では、システム１００内の空気圧を放出することは、圧力によって、開口部２０４を通って排出される流体／水の粒子を含むことになることである。一実施形態では、レバー１４４の寸法が、システム１００から噴霧されている水／流体から使用者を保護するのに十分な程度に、開口部２０４を越えて延びる大きさに設定される。

図１６から図１９Ｂを参照すると、バルブアセンブリ３００の別の実施形態が示される。このバルブアセンブリ３００は、キャップ２２０とカバー１２７の表面３０４との間に第２封止材３０２が追加されたこと以外は、バルブアセンブリ２００と同じである。システム１００が解除位置（図１９Ａ）または非作動／無水位置（図１８）にあるとき、第２封止材３０２が表面３０４と係合し、開口部２０４を封止する。バルブアセンブリ２００と同様に、アセンブリ３００が閉位置にあるとき、封止材２１２は表面２１４と係合し、開口部２０４はタンク１０４の内部に閉じられる。

一実施形態では、解除アセンブリ１４２の回転は、第２封止材３０２が表面３０４と接触して開口部２０４を封止するのを防ぐために制限される。一実施形態では、レバー１４４は少なくとも１つのリブ３１２を有する（図１９Ｂ）。図示の実施形態では、レバー１４４が、レバー１４４の対向する側部に沿って延びる２つのリブを有する。リブ３１２は、レバーの本体から下方に延びており、レバー１４４の下の領域でカバー１２７の表面から延びる突起３１４に系合するように配置される。突起３１４とリブ３１２とは、協働して、レバー１４４の回転を、封止材３０２と表面３０４との間の間隙３１６のある場所で停止させる。ここで留意すべきは、間隙３１６により、解除アセンブリ１４２が解除位置にあるとき、システム１００の内部の圧力が放出され続けるようになることである。

いくつかの実施形態では、システム１００は、ある量の水分を含む浄化媒体１３３（図２０Ａ）を含むことができ、媒体が所定レベルの水分含有量となるように維持することが望ましい。第２封止材３０２（図１８）を組み込むことは、システム１００が使用されていないとき、例えばシステム１００が輸送中または出荷中の場合などに、タンク１０４および浄化媒体１３３の内部からの湿気または他の流体の蒸発または漏れの危険性を防止または低減するのに有利である。

ここで提供される実施形態は、圧力解放構成を有する流体調整システムを提供する。ここで提供される実施形態はさらに、カバーアセンブリをタンクに連結するロックを有する流体調整システムを提供する。ここで提供されるさらなる実施形態は、内部容積から圧力を解放し、同時にタンクからカバーアセンブリをロック解除する解除アセンブリをさらに提供する。

ここで留意すべきは、ここで説明する実施形態は、ひとつの実施形態に関する特徴を説明するものであるが、これは例示目的のためであり、その特徴を別の開示された実施形態と組み合わせることができることである。

「約」という用語は、出願時に入手可能な機器に基づく特定の量の測定に関連する誤差の程度を含むことを意図している。例えば、「実質的に」または「約」は、所与の値付近の範囲を含むことができる。

また、ここで留意すべきは、「第１」、「第２」、「第３」、「上部」、「下部」などの用語は、様々な要素を修飾するために使用されるものであることである。これらの修飾語句は、特に断らない限り、修飾された要素に対して空間的順序、順序的順序、または階層的順序を意味するものではない。

ここで使用される用語は、特定の実施形態を説明することのみを目的としており、開示を限定することを意図するものではない。ここで使用されるとき、単数形「ａ」、「ａｎ」および「ｔｈｅ」は、文脈が明らかにそうでないと示さない限り、複数形も含むことを意図している。本明細書で使用されるとき、用語「備える」および／または「備える」は、述べられた特徴、整数、ステップ、動作、要素、および／または構成部の存在を特定するが、１または複数の他の特徴、完全体、ステップ、演算、要素、構成部、および／またはそれらのグループの存在または追加を排除するものではない。

本開示は限られた数の実施形態のみに関連して詳細に提供したが、本開示がそのような開示された実施形態に限定されないことは容易に理解されるべきである。むしろ、本開示は、これまで説明していないが本開示の精神および範囲に相応する、任意の数の変形、変更、置換または同等の構成を組み込むように修正することができる。さらに、本開示の様々な実施形態が説明されてきたが、典型的実施形態は説明された典型的態様のうちのいくつかのみを含み得ることを理解されたい。したがって、本開示は、前述の説明によって限定されるとみなされるべきではなく、添付の特許請求の範囲によってのみ限定される。

１００ 流体浄化システム
１０４ タンク
１０５ 基部
１０６ ポート（入口ポート）
１０８ 中空内部
１１０ 開口端
１１２ 媒体モジュール
１１３ 浄化媒体
１１８ ポート（出口ポート）
１２０，１２２ リブ
１２４ 突起
１２６ カバーアセンブリ
１２８ スロット
１３０ 本体
１３２ ハンドル
１３４ 中空内側部分
１３６ ディフューザエレメント
１３７ Ｏリング
１３９ 側壁
１４０ 解放バルブ
１４２ 解除アセンブリ
１４４ レバー
１４６ ロック部材
１４８ 軸
１５０ 部分
１５２ 端
１５４ 第２部分
１５６ 第１アーム
１５８ 第２アーム
１６０ トラニオン
１６２ ロックアーム
１６４ 突起
１６６ スロット
１６８ 底縁
１７０ 傾斜面
１７２ 付勢部材
１７４ キャップ
１７６ バルブ本体
１７８ ステム
１８０ ヘッド
１８２ 開口
１８４ 封止部材
１８６ 表面
２００，３００ バルブアセンブリ
２０２ バルブ部材
２０４ 開口
２０６ カップ部
２０８ 円筒壁
２１０ 凹領域
２１２ 封止材
２１４ 表面
２１６ バネ
２１８ フランジ
２２０ キャップ
３０２ 第２封止材
３０４ 表面
３１６ 間隙

Claims (34)

1. 中空内部を有するタンクと、
   このタンクに封止連結されるカバーと、
   このカバーに回動可能に連結された解除アセンブリと
   を備え、
   前記解除アセンブリは、前記中空内部に流体連結された解放バルブを有し、
   前記解除アセンブリは、第１位置と第２位置との間を移動可能であり、
   前記解放バルブは、動作位置、解除位置および非動作位置の間を移動可能である
   流体浄化装置。
2. 請求項１に記載の装置において、
   前記タンクはロック機構を有し、
   前記解除アセンブリは、前記動作位置および前記非動作位置で前記ロック機構と係合し、前記解除位置で前記ロック機構から回転して離れてロック解除されるロック部材を有し、
   前記解除アセンブリが前記動作位置から前記解除位置に回転するとき、前記解放バルブが開くと同時に前記ロック部材がロック解除される
   ことを特徴とする流体浄化装置。
3. 請求項１に記載の装置において、
   前記ロック部材と前記解放バルブとの間に連結されるレバーを備え、このレバーは前記解放バルブに動作連結される部分を有し、
   前記解放バルブはさらに、第１端に配置されたカップ部を有するバルブ部材を備え、このバルブ部材の開口している第２端は、前記レバーに選択的に係合する
   ことを特徴とする流体浄化装置。
4. 請求項３に記載の装置において、
   前記カップ部と前記カバーまたは前記タンクの一方との間に動作可能に配置された第１封止部材をさらに備え、前記封止部材は、前記動作位置にあるときに、前記カップ部および前記カバーまたは前記タンクの一方と封止係合する
   ことを特徴とする流体浄化装置。
5. 請求項４に記載の装置において、
   前記第２端に連結したキャップ部材と、
   前記キャップ部材と前記カバーまたは前記タンクの一方との間に動作可能に配置された第２封止部材と
   をさらに備え、
   前記第２封止部材は、前記非動作位置および前記解除位置にあるときに、前記カバーまたは前記タンクの一方と封止係合する
   ことを特徴とする流体浄化装置。
6. 請求項３に記載の装置において、
   前記カップ部は、一端に凹領域を有し、この凹領域は前記タンクの中空内部に面する開口を有する
   ことを特徴とする流体浄化装置。
7. 請求項３に記載の装置において、前記カップ部と前記カバーとの間に連結された付勢部材をさらに備え、この付勢部材は前記バルブ部材を前記非動作位置に付勢することを特徴とする流体浄化装置。
8. 請求項７に記載の装置において、前記付勢部材は前記バルブ部材に１から９００グラムの力を加えることを特徴とする流体浄化装置。
9. 請求項８に記載の装置において、前記付勢部材は前記バルブ部材に２から４５０グラムの力を加えることを特徴とする流体浄化装置。
10. 請求項９に記載の装置において、前記付勢部材は前記バルブ部材に５から１００グラムの力を加えることを特徴とする流体浄化装置。
11. 請求項９に記載の装置において、前記付勢部材は前記バルブ部材に約２１グラムの力を加えることを特徴とする流体浄化装置。
12. 請求項７に記載の装置において、前記付勢部材の付勢力に対する前記カップ部の表面積の割合は０．１から６４ｍｍ^２／グラムであることを特徴とする流体浄化装置。
13. 請求項１２に記載の装置において、前記付勢部材の付勢力に対する前記カップ部の表面積の割合は０．１から３２ｍｍ^２／グラムであることを特徴とする流体浄化装置。
14. 請求項１３に記載の装置において、前記付勢部材の付勢力に対する前記カップ部の表面積の割合は０．６から１３ｍｍ^２／グラムであることを特徴とする流体浄化装置。
15. 請求項１４に記載の装置において、前記付勢部材の付勢力に対する前記カップ部の表面積の割合は約３ｍｍ^２／グラムであることを特徴とする流体浄化装置。
16. 中空内部を有するタンクと、
    このタンクに封止連結されるカバーと、
    前記タンクと前記カバーとの一方に移動可能に連結されるレバーと、
    前記レバーに動作連結され、一端にカップ部が配置されたバルブ部材を有し、開放位置にあるとき前記中空内部と環境との間に流路を形成する解放バルブと、
    前記解放バルブに動作連結され、前記カップ部が液体に接していないときに前記バルブ部材を前記開放位置へと付勢する付勢部材と
    を備える流体浄化装置。
17. 請求項１６に記載の流体浄化装置において、前記カバーまたは前記タンクの一方に動作可能に配置された第１封止部材を備え、この第１封止部材は、前記カップ部が液体に接しているとき、前記中空内部を環境から封止することを特徴とする流体浄化装置。
18. 請求項１７に記載の流体浄化装置において、前記解除アセンブリは、前記バルブ部材の前記カップ部と反対側の端に連結されたキャップをさらに有することを特徴とする流体浄化装置。
19. 請求項１８に記載の流体浄化装置において、前記カバーと前記タンクとの一方と前記キャップとの間に動作配置された第２の封止部材をさらに備えることを特徴とする流体浄化装置。
20. 請求項１６に記載の装置において、前記付勢部材は前記バルブ部材に１から９００グラムの力を加えることを特徴とする流体浄化装置。
21. 請求項２０に記載の装置において、前記付勢部材は前記バルブ部材に２から４５０グラムの力を加えることを特徴とする流体浄化装置。
22. 請求項２１に記載の装置において、前記付勢部材は前記バルブ部材に５から１００グラムの力を加えることを特徴とする流体浄化装置。
23. 請求項２２に記載の装置において、前記付勢部材は前記バルブ部材に約２１グラムの力を加えることを特徴とする流体浄化装置。
24. 請求項１６に記載の装置において、前記付勢部材の付勢力に対する前記カップ部の表面積の割合は０．１から６４ｍｍ^２／グラムであることを特徴とする流体浄化装置。
25. 請求項２４に記載の装置において、前記付勢部材の付勢力に対する前記カップ部の表面積の割合は０．１から３２ｍｍ^２／グラムであることを特徴とする流体浄化装置。
26. 請求項２５に記載の装置において、前記付勢部材の付勢力に対する前記カップ部の表面積の割合は０．６から１３ｍｍ^２／グラムであることを特徴とする流体浄化装置。
27. 請求項２６に記載の装置において、前記付勢部材の付勢力に対する前記カップ部の表面積の割合は約３ｍｍ^２／グラムであることを特徴とする流体浄化装置。
28. 流体浄化装置の動作方法において、
    解放バルブを非動作位置に付勢して、タンクの中空内部と前記流体浄化装置の外部との間に流路を形成し、
    前記タンクが流体で満たされたことに応答して前記解放バルブを閉じ、
    動作時には前記中空内部を加圧し、
    前記解放バルブの解放位置への移動に応答して、前記中空内部の圧を抜くと共にカバーをロック解除する
    ことを特徴とする流体浄化装置の動作方法。
29. 請求項２８に記載の方法において、前記解放バルブを閉じることで、前記解放バルブのカップ部に対して流体の圧力が加えられることを特徴とする流体浄化装置の動作方法。
30. 請求項２８に記載の方法において、前記中空内部の圧力抜きと、前記カバーのロック解除とが同時に生じることを特徴とする流体浄化装置の動作方法。
31. 請求項２８に記載の方法において、前記中空内部が流体に接していないことに応答して、前記解放バルブが前記非動作位置へ移動することを特徴とする流体浄化装置の動作方法。
32. 請求項２８に記載の方法において、前記解放バルブが前記動作位置にあるとき、前記解放バルブを第１の封止材で封止することを特徴とする流体浄化装置の動作方法。
33. 請求項３２に記載の方法において、前記解放バルブが前記非動作位置にあるとき、前記解放バルブを第２の封止材で封止することを特徴とする流体浄化装置の動作方法。
34. 請求項２８に記載の方法において、前記解放バルブへの付勢力に対する前記解放バルブの表面積の割合は約３ｍｍ^２／グラムであることを特徴とする流体浄化装置。